Polimeros

El polietilén glicol (PEG) es un poliéter ampliamente empleado en la industria.[1] Su nombre generalmente aparece asociado a un número que hace referencia a la masa molecular del polímero u oligómero; por ejemplo, un PEG con n=80 poseerá una masa molecular media de unos 3500 Da, por lo que se llamará PEG 3500. Su estructura química puede representarse como HO-(CH2-CH2-O-)n-H.
También es conocidocomo óxido de polietileno(PEO) o polioxietileno (POE)
Obtención.
El polietilenglicol se produce por la interacción de óxido de etileno con agua, etilenglicol u olígomeros de etilenglicol. La reacción está catalizada por catalizadores ácidos o básicos. Se prefiere partir de etilenglicol o sus oligómeros que del agua, ya que esto permite obtener polímeros de baja polidispersión. La longitud de lacadena de polímero depende de la proporción de reactantes.
HOCH2CH2OH + n(CH2CH2O) → HO(CH2CH2O)n+1H
Dependiendo del tipo de catalizador, el mecanismo de polimerización puede ser catiónico o aniónico, es preferible el mecanismo aniónico porque conduce a la obtención de PEG con menor polidispersidad. La polimerización de óxido de etileno es un proceso exotérmico. El polietilenglicol dealto peso molecular se sintentiza por polimerización en suspensión. Es necesario mantener la cadena creciente de polímero en el transcurso del proceso de policondensación en disolución. La reacción está catalizada por compuestos de magnesio, aluminio o calcio. Para prevenir la coagulación de la cadena de polímero de la disolución, se añaden aditivos como dimetilglioxima
Para prepararpolietilenglicol de bajo peso molecular se usan catalizadores alcalinos como NaOH O Na2CO3.
Polietilenglicol como disolvente.
Polímeros con bajo peso molecular pueden ser usados como disolventes no volátiles. Los polímeros más usados en una gran variedad de aplicaciones son polietilenglicol y polipropilenglicol. Además éstos permiten reciclar catalizadores valiosos, al igual que los disolventes fluorosos.[2]PEG es soluble en agua, por lo que la mayoría de sus aplicaciones se dan en disoluciones acuosas, siendo mayor esta solubilidad a mayor peso molecular del PEG. PEG es menos hidrófilo que PPG (para un mismo PM). PEG posee baja inflamabilidad y baja presión de vapor. En comparación con otros disolventes alternativos, PEG es biodegradable, biocompatible y no tóxico. PEG puede ser recuperado yreciclado de la disolución por extracción o destilación directa.
Propiedades de disoluciones acuosas de PEG
Aunque PEG es soluble en agua, al variar la temperatura de la disolución, se pueden formar fases ricas en polímero y pobres en éste. Esto se debe a los grupos hidrofóbicos de metileno a lo largo de la cadena de polímero intercalados con los grupos hidrofílicos éter o alcohol. Este comportamientoestá también afectado por la presencia de sales como fosfato de potasio y como resultado da la formación de sistemas bifásicos acuosos. En las aplicaciones químicas, PEG actúa como co-disolvente y proporciona una aparente disminución de polaridad en la disolución, lo cual dirige al incremento en la solubilidad de moléculas orgánicas. Como polímero hidrofílico, PEG es soluble en agua, sin embargotambién es soluble en muchos disolventes orgánicos como tolueno o diclorometano. Es insoluble en hidrocarburos alifáticos, los cuales pueden ser usados para extraer compuestos de la fase polimérica. Es importante conocer el comportamiento de sus fases, aunque esto involucra diversas variables (Peso Molecular del polímero, sales, moléculas orgánicas neutras, temperatura, etc..), permitirá una mejorcomprensión de la química de éste disolvente alternativo. De hecho, Rogers et. Al. han demostrado que la distribución de solutos orgánicos en estas fases es una función de la diferencia de concentración de polímero entre las fases ricas en polímero y pobres en éste (acuosa)[3] Debido a la cantidad de grupos éter a lo largo de la cadena de polímero, PEG puede formar complejos con iones metálicos...